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软件定义存储的N记混合云

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在本周召开的NetApp Insight 2014技术大会上,NetApp宣布了其混合云愿景的最新进展,集群模式Data ONTAP 8.3作为云数据管理的基础,Cloud ONTAP提供企业级公共云数据管理能力,适用于云的NetApp私有存储(NPS for Cloud)扩展到了IBM旗下的SoftLayer。

作者:张广彬 来源:ZDNetCBSi企业方案解决中心频道【原创】 2014年10月30日

关键字: NetApp Data ONTAP 混合云 AWS Azure Softlayer

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这两天混合云很火,有打出软件定义数据中心(SDDC)旗号的,也有用软件定义存储(SDS)实现的。

软件定义数据中心的概念当然要大于软件定义存储,然而亚马逊、微软、IBM旗下的超大规模(hyperscale)数据中心绝不是其他厂商随便可以定义的。通过标准的接口,以软件定义存储的方式,NetApp在AWS、Azure、SoftLayer等公有云中部分或完全的实现了自己的目标。

软件定义存储的N记混合云

NetApp Insight 2014的会场颇具规模

在本周召开的NetApp Insight 2014技术大会上,面向数千名存储和数据管理专业人士,NetApp宣布了其混合云(Hybrid Cloud)愿景的最新进展:“软件定义存储操作系统”集群模式Data ONTAP 8.3作为云数据管理的基础,OnCommand Cloud Manager支持客户在私有云和公共云服务商之间配置集群模式Data ONTAP,Cloud ONTAP提供企业级公共云数据管理能力,适用于云的NetApp私有存储(NetApp Private Storage,NPS)扩展到了IBM旗下的SoftLayer。

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NetApp认为,从虚拟化存储系统内部的资源聚合成池(2004-2009年),到虚拟化多个存储系统的资源聚合成池(集群Data ONTAP),现在是开始虚拟化多个云的资源聚合成池的时候啦

数据的所有权和移动性是云面临的一大难题,也是NetApp混合云战略的发力点。包括NetApp CEO Tom Georgens在内的公司高管于会议期间一再强调,现在私有云、云服务提供商(Cloud Service Provider,CSP)与超大规模云提供商(Hyperscale Cloud Provider,如AWS和Microsoft Azure)相互间移动数据很难,因为缺乏统一的互操作标准。NetApp的解决方案是Data Fabric,帮助用户摆脱“他们的数据,他们的云”(Their Cloud, Their Data)的困境,掌控“你的数据你的云”(Your Cloud, Your Data)。

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NetApp混合云的目标是“你的数据你的云”,手段是Cloud ONTAP和NPS for Cloud

具体说来,是将Data ONTAP作为混合云的数据管理标准,处理云间的数据传输,而Cloud ONTAP就是一种实现的方式。

要理解Cloud ONTAP,有必要先了解NPS for Cloud。NPS for Cloud并非一个全新的服务,它让公有云服务的用户可以把数据保存在NetApp的FAS存储设备而非云端,解除对数据所有权的担心。

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NPS for AWS的成功案例

我们知道,计算与存储分离最大的问题是网络延迟,当计算资源在云端(如AWS的EC2实例),存储资源在私有云的数据中心时,通过Internet访问的延迟就尤其严重。NetApp的解决方案是与Equinix合作,Equinix在北美、欧洲和亚洲有多个高规格的数据中心,可以把托管的FAS存储设备通过Level 3光纤接入AWS、Azure的数据中心,像私有网络一样安全、专用、高速的访问。AWS最先提供了可以与Equinix数据中心相连的Direct Connect服务,让EC2(Elastic Cloud Compute)实例可以像访问EBS(Elastic Block Storage)一样访问FAS存储,微软今年2月也开通了类似的ExpressRoute服务。

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AWS re:Invent 2013上介绍的NPS在生产、开发/测试及容灾环境中应用的案例

作为NPS for Cloud的最新合作伙伴,Equinix数据中心通过SoftLayer Direct Link连接FAS存储,而SoftLayer提供的计算资源除了虚拟服务器,还有其引以为豪的裸金属服务器(Bare Metal Server),也是特色所在。

NPS for Cloud的另一价值是对传统企业应用的支持更好。AWS有块存储(EBS)和对象存储(S3)服务,而NPS for Cloud除了块存储接口(iSCSI),还能提供NetApp最擅长的文件访问协议(NFS、CIFS),有助于把传统应用转移到公有云上。

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Cloud ONTAP在公有云中(通过SVM)提供以往私有云中才有的数据服务,也就让依赖这些数据服务的应用(VM)具备了在私有云和公有云之间(混合云)的移动性

正如NetApp自己的定位,FAS/E系列/FlashRay适于自有(On Premises)基础设施,NPS for Cloud是“靠近云”(Near the Cloud),Cloud ONTAP则是“在云中”(In the Cloud)。以AWS为例,如果说NPS for Cloud接替了EBS的工作,直接满足EC2的存储需求,那么Cloud ONTAP则是在EC2的实例中运行Data ONTAP,充当存储控制器,对下接管EBS作为自己的存储空间,对上表现为FAS存储设备向(运行应用的)EC2实例提供存储服务——包括块(iSCSI)和文件(NFS、CIFS)。

这关系,看着是不是有点儿晕?换个说法,要把NetApp的FAS存储设备直接放到AWS或Microsoft Azure里去,显然是不现实的。NetApp采用了一种看起来属于虚拟化的方法,把FAS的控制器(运行集群模式Data ONTAP 8.3的x86服务器)做成虚拟机(如EC2实例),磁盘柜换成块存储服务(如EBS)。这是用软件实现了硬件的功能,而且与具体硬件无关,符合软件定义存储的“定义”。

Cloud ONTAP目前仅限于AWS,有两个版本,都运行在“提供计算、内存和网络资源的平衡,是很多应用程序的良好选择”的M3实例中,Explore版采用M3.XL实例(4vCPU,15GiB内存,2个40GB SSD存储),最大2TB GP2类型(通用SSD)EBS,供用户体验;标准版增加了M3.2XL实例(8vCPU,30GiB内存,2个80GB SSD存储),最大10TB(AWS按需购买)或50TB(订阅模式)GP2类型EBS。由于要运行多种协议、快照拷贝、Flexclone卷、FlexVol、自动精简配置、重复数据删除、压缩、SnapMirror、SnapVault等软件功能,所需的实例配置不算低。在私下交流中,NetApp首席技术官Jay Kidd表示,Explore版可通过License升级为Standard版,未来还计划提供更多的版本——按照我的理解,就像FAS有从低到高的多个版本一样。

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Cloud ONTAP提供了丰富的存储功能

Cloud ONTAP借助块存储、iSCSI、NFS、CIFS等标准服务或接口打入云中,然后可以用Data ONTAP操作系统的Snap Mirror技术在Cloud ONTAP与FAS存储设备之间复制数据,从而组成混合云解决方案。Cloud ONTAP提供AWS欠缺的文件服务和重复数据删除等功能,可以帮助企业把传统应用转到公有云上,同时还不放弃自有(On Premise)数据中心里的FAS存储——不是FAS的用户似乎没有充足的理由选择Cloud ONTAP——这是个互惠互利的事情,不过长远看来,似乎对AWS更有利。

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Cloud ONTAP和NPS for Cloud现在右上角(超大规模云提供商)的位置,接下来似乎是Cloud ONTAP更容易进入左上角(云服务提供商)

等到Cloud ONTAP的Microsoft Azure版本开发完成,应该可以在Azure与AWS之间复制数据,形成跨公有云的数据移动,实现前面说的“Data ONTAP作为混合云的数据管理标准,处理云间(公有云与私有云之间,公有云与公有云之间)的数据传输”的目标。

虽说与具体硬件无关,但硬件的限制还是很难突破的,否则“软件定义”就无所不能了。表现在Cloud ONTAP,我认为最突出的就是集群能力。目前Cloud ONTAP不具备集群能力,虽然是基于集群模式Data ONTAP 8.3,但是并不能与FAS存储设备组成集群。其中原因肯定很复杂,个人认为网络延迟应该是阻碍之一:Cloud ONTAP可以与NPS组成混合环境(受Cloud Manager管理),但与不具备此条件的FAS设备之间的延迟怎么解决?

同理,Cloud ONTAP在不同公有云(如AWS和将来的Azure)之间也很难做集群,因为要跨数据中心,AWS的Direct Connect和Microsoft Azure的ExpressRoute服务都不是为对方准备的。在同一个公有云内部呢?(运行Cloud ONTAP的)EC2实例之间仍然可能跨越数据中心哦。

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“多云转擎”应该是Cloud ONTAP的发展目标

总之,Cloud ONTAP集群需要NetApp及其公有云合作伙伴做的事情(如开放数据中心感知信息)还有很多。相对于横向扩展(Scale-out,如集群),Cloud ONTAP的纵向扩展(Scale-up,如增加更大的EC2实例)应该更容易实现。

另一个关于未来的事是闪存,确切说是FlashRay。在NetApp的三种操作系统中,只有Data ONTAP具备混合云的能力,FlashRay要通过SnapMirror或SnapVault之类的功能把数据复制到运行Data ONTAP的FAS存储系统,然后再上云。那么,FlashRay能直接把数据复制到Cloud ONTAP“一步上云”么?对于我的这个问题,NetApp闪存产品副总裁Ty McConney表示还没考虑过。不知道这种复制与集群有没有必然联系,或许不久的将来就可以实现吧……

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